EP0431426B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Filterzentrifuge - Google Patents

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EP0431426B1
EP0431426B1 EP90122453A EP90122453A EP0431426B1 EP 0431426 B1 EP0431426 B1 EP 0431426B1 EP 90122453 A EP90122453 A EP 90122453A EP 90122453 A EP90122453 A EP 90122453A EP 0431426 B1 EP0431426 B1 EP 0431426B1
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EP
European Patent Office
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hydroextraction
time
filter cake
determined
filter
Prior art date
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EP90122453A
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Inventor
Reinhold Dr. Dipl.-Ing. Schilp
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Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Original Assignee
Krauss Maffei AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B04B11/043—Load indication with or without control arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a filter centrifuge according to the preamble of patent claim 1.
  • the level in the rotating drum decreases more or less quickly depending on the filtration properties. So that a certain height of the filter cake in the drum can be reached, one or more times suspension in the drum is refilled up to the maximum filling level, the level being monitored by means of a level controller.
  • a sensor can be used which can detect a change in the surface condition of the filter material in the drum, so that the time of immersion of the liquid surface in the filter cake can be determined. Such a sensor is disclosed for example in DE-OS 37 26 227.
  • a method for separating sugar from a sugar suspension in which a washing process is controlled depending on the surface density of the filter cake.
  • the areal density is determined, for example, by the absorption of gamma radiation.
  • Another method for monitoring sugar centrifuges is known from DE-A-32 15 915.
  • the surface of the filter cake of a centrifuge is monitored using a reflection method and the time of immersion of the liquid surface is determined.
  • a method according to the preamble of claim 1 is known from DE-C-36 15 013.
  • the flow rate of the outflowing liquid is monitored during the dry spin process and the dry spin process is controlled as a function of the flow rate. It is therefore necessary to monitor the dry spin cycle yourself and to take additional measures to determine the liquid speed.
  • the object of the invention is to minimize the individual cycle times despite fluctuations in the filtration conditions and to significantly increase the throughput of the filter centrifuge with a constant degree of washout and constant low final residual moisture.
  • the level in the rotating centrifuge drum is measured continuously or at time intervals with a measuring device and the time course of the level is registered.
  • the immersion points of the mother liquor or the washing liquid in the filter cake are determined. H. the times at which the liquid is filtered off to such an extent that it begins to disappear in the filter cake. From the temporal change in the filling level and the immersion times, the optimal number of filling cycles, the optimal start of the washing cycle and the required spin drying time are concluded, so that a desired final residual moisture of the filter cake is achieved with a minimal total cycle time.
  • the filling, dehumidifying and washing processes in the filter centrifuge are controlled independently of fluctuations in the task in such a way that the throughput is maximized with a constant degree of washing out and constant final residual moisture.
  • the invention is based on the finding that all the fluctuations and imponderables that affect the filtration, washing and drying spin times are expressed in the rate at which the liquids decrease in height. These can be due to the suspension properties such as grain shape, average grain size (d-p50), shape and slope of the total curve of the grain size analysis, fine particles, feed concentration, liquid temperature, viscosity, interfacial tension etc. or they can also be due to the operating properties of the filter media or the filter centrifuge.
  • suspension properties such as grain shape, average grain size (d-p50), shape and slope of the total curve of the grain size analysis, fine particles, feed concentration, liquid temperature, viscosity, interfacial tension etc.
  • Fluctuations from batch to batch can be compensated for by changing cycle times and incorrect batches whose solids discharge is too moist are avoided.
  • Required regeneration steps such as backing up the base layer, clearing out the base layer or regenerating filter medium are displayed and triggered automatically. In spite of a discontinuous driving style, a uniform product quality is achieved and downstream devices such as dryers etc. can be driven to their performance limits.
  • FIG. 1 The work processes taking place successively in a discontinuous filter centrifuge are shown in FIG. 1. After several filter processes in which a filter cake with the desired thickness has been formed, the filter cake is washed with a washing liquid which is introduced into the drum and passes through the filter cake.
  • the filter cake is then dried in a dry spin cycle without adding any additional liquid.
  • This dry spin process can optionally be followed by a further drying process in which the filter cake z. B. can be removed by supplying hot air or the like. Liquid.
  • the dried filter cake is then removed from the centrifuge drum, for example by means of a peeling knife arranged in the centrifuge drum.
  • the centrifuge drum can then either be refilled or a regeneration process follows. In this regeneration process, the solid fraction remaining in the drum during peeling, the so-called base layer, is removed, for example by backwashing, and filters are replaced if necessary.
  • FIG. 2 shows the course over time of the fill level and the filter cake thickness in the above-described operations of the filter centrifuge for one work cycle.
  • the washing process is started, in which a washing liquid is fed to the drum and filtered through the filter cake by centrifugation. As soon as the washing liquid has completely penetrated the surface of the filter cake, that is the immersion point ET, the filtering process is continued with the dry spin process without adding any additional liquid. The drum is then cleared and, if necessary, regenerated.
  • the total cycle time t is relatively long in the case of products that are difficult to filter, the time fraction required for the dry centrifugation being particularly decisive.
  • the height of the filter cake decreases only slightly during the spin drying process.
  • Figure 3 shows schematically the decrease in height of the washing liquid applied before the spin-drying phase.
  • the decreasing layer height h is measured and stored at regular intervals and the differential quotient dh / dt is continuously formed in a process computer from the decrease in height of the washing liquid layer above the filter cake.
  • the total layer height decreases until the filter cake thickness h ET is reached, at which the liquid on the cake surface disappears and is immersed in the filter cake.
  • the to this immersion point belonging time t ET is registered.
  • the spin time t S starts to spin dry the solid cake.
  • This essential time t S for the cycle duration can be determined from the values h ET and dh / dt measured for each batch and a constant K which is dependent on the machine data (size) and the drum speed.
  • the fluctuating filtration properties depend on the fluctuating suspension properties such as grain shape, average grain size (d-p50), shape and slope of the total curve of the grain size analysis, fines, feed concentration, liquid temperature, viscosity, interfacial tension, etc. These product properties are determined by the parameters h ET and dh / dt recorded with sufficient accuracy.
  • the dry spin time t S required for the respective batch to achieve the desired residual moisture is calculated from: t S ⁇ K a ⁇ H ET /H ETo ⁇ b t So ⁇ (ie / dt) O / (ie / dt) ⁇ c
  • the ratio of the filter cake heights when immersing the washing liquid (h ET ) and when immersing the mother liquor (h ETo ) is formed; the removal speeds when immersing the mother liquor (dh / dt) o and when immersing the washing liquid (dh / dt) are calculated and also related.
  • the values determined in this way are exponentiated by the exponents b or c and multiplied by the value K a , which depends on the machine data. Finally, the value thus obtained is multiplied by a time value t So for a normal dry spin cycle.
  • the quantity t So can be calculated, formed from an empirical value or measured in a previous spinning process.
  • the constant exponents a, b and c can be calculated or be determined by experiments; they do not change for the individual batches.
  • FIG. 4 shows the filling level curve over time for two differently filtering products due to the influence of the batch-dependent suspension feed.
  • the solid line shows the normal batch process with the operations: Filling, filtering, adding washing liquid, spinning to the immersion point ET0, dry spinning, clearing out
  • the dashed line shows the batch process for grain enlargement and increasing the feed concentration.
  • the rate of rise is somewhat slower when filling because the product filters better.
  • the filling valve is closed and the liquid level drops more steeply.
  • the washing liquid can be added immediately; the water level drops faster.
  • the immersion point ET1 the dry spin phase begins, which 1 can be much shorter than in the normal case because of the steep drop (ie / dt). If the desired residual moisture has been reached, clearing can already start at R1. The cycle can then be repeated.
  • Figure 5 shows a schematic representation of the process control.
  • the quantities h and h ET to be measured on the centrifuge as a function of time are entered into the computer. From the differential quotient dh / dt during the filtering off of the mother liquor at point W and the differential quotient dh / dt during the washing liquid outflow at point ET, the batch-dependent change in the drying time required to reach a certain residual moisture at point R is calculated in a process computer and specified as the cycle time.
  • the mean value from the linearized course of the decrease in height over time or the difference quotient ⁇ h / ⁇ t of the quantities can be determined.
  • An analog computer or a digital computer can be used as the process computer.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Filterzentrifuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei der Trennung von Suspensionen in einen Feststoffanteil und einen Flüssigkeitsanteil ist es wünschenswert, bei maximaler Durchsatzleistung in dem verbleibenden Feststoffanteil, dem sogenannten Filterkuchen, eine vorgegebene Restfeuchte einzuhalten.
  • Durch schwankende Feststoffkonzentrationen der Suspensionen im Zulauf werden innerhalb der Zentrifugentrommel unterschiedlich hohe Kuchenstärken aufgebaut. Um den Zentrifugenfüllraum nicht zu überfluten, muß durch Schließen eines Füllventils im Zulauf die Füllung beendet werden, sobald ein maximal zulässiger Füllstand in der Zentrifuge erreicht ist.
  • Durch die einsetzende Filtration nimmt der Pegelstand in der rotierenden Trommel abhängig von den Filtrationseigenschaften mehr oder weniger schnell ab. Damit eine bestimmte Höhe des Filterkuchens in der Trommel erreicht werden kann, wird ein oder mehrere Male Suspension in der Trommel bis zur maximalen Füllhöhe nachgefüllt, wobei der Füllstand mittels eines Füllstandsreglers überwacht wird. Zusätzlich kann dabei noch ein Sensor eingesetzt werden, der eine Änderundg der Oberflächenbeschaffenheit des Filtergutes in der Trommel erfassen kann, sodaß der Zeitpunkt des Eintauchens der Flüssigkeitsoberfläche in den Filterkuchen festgestellt werden kann. Ein solcher Sensor ist zum Beispiel in der DE-OS 37 26 227 offenbart.
  • Auf diese Weise ist es zwar möglich, den Zentrifugenbetrieb ergebnisabhängig zu steuern, sodaß die Neubefüllung genau dann eingeleitet wird, wenn die gesamte Filterflüssigkeit in den Filterkuchen eingetreten ist oder ein sich dem Filtervorgang anschließender Wasch- bzw. Trockenschleudervorgang gestartet wird. Andererseits besteht jedoch das Problem, daß die Filterungseigenschaften in der Trommel nicht konstant sind, z. B. wegen unterschiedlichen Korngrößen der Feststoffe im Filterkuchen, geänderter Filterkuchendicke, geänderter Zusammensetztung der Suspension oder wechselnder Eigenschaften der nach dem Abschälen des Filterkuchens in der Trommel verbleibenden Grundschicht. Diese Schwankungen können im allgemeinen nicht zuverlässig erfasst werden, sodaß die durch den Sensor ausgelösten Prozesse im wesentlichen über vorher festgelegten Taktzeiten aufrecht erhalten werden.
  • Die Wahl dieser Taktzeiten für die Steuerung des Filtrationszyklus erfolgt dabei nach Erfahrungswerten, und um zu verhindern, daß zu früh mit dem Waschen begonnen wird oder der rotierende Filterkuchen beim Ausschälen noch zu feucht ist, werden die manuell vorgegebenen Taktzeiten sicherheitshalber länger gewählt, als es vom jeweiligen Filterkuchen her erforderlich wäre. Diese unwirtschaftlichen Verlängerungen der einzelnen Zykluszeiten ergeben in der Summe eine drastische
  • Aus der DE-C-38 22 225 ist ein Verfahren zur Abtrennung von Zucker aus einer Zuckersuspension bekannt, bei dem ein Waschvorgang abhängig von der Flächendichte des Filterkuchens gesteuert wird. Die Flächendichte wird beispielsweise über die Absorption von Gammastrahlung ermittelt.
  • Ein weiteres Verfahren zur Überwachung von Zuckerzentrifugen ist aus der DE-A-32 15 915 bekannt. Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche des Filterkuchens einer Zentrifuge mittels eines Reflektionsverfahrens überwacht und der Eintauchzeitpunkt der Flüssigkeitsoberfläche festgestellt.
  • Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE-C-36 15 013 bekannt. Bei diesem Verfahren wird während des Trockenschleudervorganges die Strömungsgeschwindigkeit der abfließenden Flüssigkeit überwacht und abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit der Trockenschleudervorgang gesteuert. Es ist deshalb erforderlich, den Trockenschleudervorgang selbst zu überwachen und zusätzliche Maßnahmen zur Ermittlung der Flüssigkeitsgeschwindigkeit zu treffen.
  • Leistungsminderung der Filtrationszentrifugen und eine Schwankung der Restfeuchte der einzelnen Filtrationschargen.
  • Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die einzelnen Zykluszeiten trotz Schwankungen der Filtrationsbedingungen zu minimieren und die Durchsatzleistung der Filterzentrifuge bei gleichbleibendem Auswaschgrad und konstanter niedriger Endrestfeuchte erheblich zu steigern.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale; die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit einer Meßeinrichtung die Füllstandshöhe in der rotierenden Zentrifugentrommel kontinuierlich oder in Zeitintervallen gemessen und der zeitliche Verlauf der Füllstandshöhe registriert. Zusätzlich werden die Eintauchpunkte der Mutterlauge bzw. der Waschflüssigkeit in den Filterkuchen bestimmt, d. h. die Zeitpunkte, bei denen die Flüssigkeit soweit abfiltriert ist, daß sie im Filterkuchen zu verschwinden beginnt. Aus der zeitlichen Veränderung der Füllhöhe und den Eintauchzeitpunkten werden auf die optimale Zahl der Füllzyklen, den optimalen Beginn des Waschzyklus und die erforderliche Trockenschleuderzeit geschlossen, sodaß bei minimaler Gesamtzykluszeit eine gewünschte Endrestfeuchte des Filterkuchens erreicht wird.
  • Auf diese Weise werden Füll-, Entfeuchtungs- und Waschvorgang in der Filterzentrifuge unabhängig von Aufgabeschwankungen so gesteuert, daß bei konstantem Auswaschgrad und gleichbleibender Endrestfeuchte die Durchsatzleistung jeweils maximiert wird.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich in der Geschwindigkeit der Höhenabnahme der Flüssigkeiten sämtliche Schwankungen und Unwägbarkeiten ausdrücken, die Filtrations-, Wasch- und Trockenschleuderzeiten beeinflussen. Diese können in den Suspensionseigenschaften wie Kornform, mittlere Korngröße (d-p50), Form und Steigung der Summenkurve der Korngrößenanalyse, Feinanteile, Zulaufkonzentration, Flüssigkeitstemperatur, -viskoität, Grenzflächenspannung etc. liegen oder auch durch die Betriebseigenschaften der Filtermedien oder der Filterzentrifuge begründet sein.
  • Schwankungen von Charge zu Charge können durch abgeänderte Zykluszeiten ausgeglichen werden und Fehlchargen, deren Feststoffaustrag zu feucht ist, werden vermieden. Erforderliche Regenerationsschritte wie Grundschichtrückspülen, Grundschichtausräumen oder Filtermedium regenerieren werden angezeigt und automatisch ausgelöst. Trotz einer diskontinuierlichen Fahrweise wird eine gleichmäßige Produktqualität erreicht und nachgeschaltete Einrichtungen wie Trockner etc. können bis an ihre Leistungsgrenze gefahren werden.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert; es zeigt:
    • Fig. 1
    ein Flußdiagramm der Arbeitsvorgänge einer diskontinuierlichen Filterzentrifuge,
    Fig. 2
    den zeitlichen Verlauf der Füllhöhen in der Zentrifugentrommel,
    Fig. 3
    den Einfluß der meßbaren Parameter auf die Trockenschleuderzeiten,
    Fig. 4
    den Einfluß von Änderungen des Suspensionszulaufes auf den zeitlichen Füllhöhenverlauf und
    Fig. 5
    ein Blockschaltbild einer Meßanordnung.
  • Die in einer diskontinuierlichen Filterzentrifuge nacheinander ablaufenden Arbeitsvorgänge sind in Figur 1 dargestellt. Auf mehrere Filtervorgänge, in denen sich ein Filterkuchchen mit der gewünschten Dicke ausgebildet hat, folgt das Waschen des Filterkuchens mit einer Waschflüssigkeit, die in die Trommel eingebracht wird und durch den Filterkuchen gelangt.
  • Anschließend wird der Filterkuchen ohne Zugabe weiterer Flüssigkeit im Trockenschleudervorgang getrocknet. Diesem Trockenschleudervorgang kann gegebenenfalls noch ein weiterer Trocknungsvorgang folgen, in dem dem Filterkuchen z. B. durch Zuführung von Heißluft o. dgl. Flüssigkeit entzogen werden kann.
  • Der getrocknete Filterkuchen wird dann aus der Zentrifugentrommel ausgeräumt, beispielsweise mittels eines in der Zentrifugentrommel angeordneten Schälmessers. Danach kann die Zentrifugentrommel entweder erneut gefüllt werden, oder es schließt sich ein Regenerationsvorgang an. Bei diesem Regenerationsvorgang wird der beim Abschälen in der Trommel verbleibende Feststoffanteil, die sogenannte Grundschicht, zum Beispiel durch Rückspülen entfernt, und gegebenenfalls werden Filter ausgetauscht.
  • Figur 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Füllstandshöhe sowie der Filterkuchendicke bei den oben dargestellten Arbeitsvorgängen der Filterzentrifuge für einen Arbeitszyklus. Zunächst wird die Trommel mit Suspension gefüllt, die anschließend abfiltriert wird. Dabei nimmt die gesamte Füllstandshöhe in der Trommel ab und der Filterkuchen wird mit zunehmender Höhe abgelagert. Wenn oberhalb des Filterkuchens keine Flüssigkeit mehr vorhanden ist, d. h. der Eintauchpunkt für die Mutterlauge erreicht ist, wird die Trommel erneut gefüllt und der Filtrationsvorgang wird fortgesetzt. In Figur 2 sind nur zwei Filtrationszyklen dargestellt; bei Bedarf können aber weitere Filtrationszyklen folgen, bis die gewünschte Filterkuchendicke erreicht ist.
  • Nach dem Erreichen des letzten Eintauchpunktes W der Mutterlauge wird der Waschvorgang begonnen, bei dem der Trommel eine Waschflüssigkeit zugeführt und durch den Filterkuchen durch zentrifugieren abfiltriert wird. Sobald die Waschflüssigkeit vollständig in die Oberfläche des Filterkuchens eingedrungen ist, das ist der Eintauchpunkt ET, wird der Filtervorgang ohne Zuführung weiterer Flüssigkeit mit dem Trockenschleudervorgang fortgesetzt. Anschließend wird die Trommel ausgeräumt und gegebenenfalls regeneriert.
  • Die gesamte Zykluszeit t ist bei schwer filtrierbaren Produkten relativ groß, wobei insbesondere der für das Trockenschleudern benötigte Zeitanteil bestimmend ist. Während des Trockenschleudervorgangs nimmt die Höhe des Filterkuchens nur unwesentlich ab.
  • Figur 3 zeigt schematisch die Höhenabnahme der aufgegebenen Waschflüssigkeit vor der Trockenschleuderphase. Die abnehmende Schichthöhe h wird in regelmäßigen zeitlichen Abständen gemessen und gespeichert und aus der Höhenabnahme der über dem Filterkuchen stehenden Waschflüssigkeitsschicht wird in einem Prozeßrechner laufend der Differentialquotient dh/dt gebildet. Die gesamte Schichthöhe nimmt ab, bis die Filterkuchendicke hET erreicht ist, bei der die Flüssigkeit an der Kuchenoberfläche verschwindet und in den Filterkuchen eintaucht. Die zu diesem Eintauchpunkt gehörende Zeit tET wird registriert. An diesem Zeitpunkt beginnt die Schleuderzeit tS zum Trockenschleudern des Feststoffkuchens. Diese für die Zyklusdauer wesentliche Zeit tS läßt sich aus den bei jeder Charge gemessenen Werten hET und dh/dt und einer von den Maschinendaten (Größe) und der Trommeldrehzahl abhängigen Konstanten K ermitteln.
  • Die im Betrieb schwankenden Filtrationseigenschaften sind abhängig von den schwankenden Suspensionseigenschaften wie Kornform, mittlere Korngröße (d-p50), Form und Steigung der Summenkurve der Korngrößenanalyse, Feinanteile, Zulaufkonzentration, Flüssigkeitstemperatur, -viskoität, Grenzflächenspannung etc. Diese Produkteigenschaften werden durch die Parameter hET und dh/dt ausreichend genau erfaßt.
  • Die für die jeweilige Charge zur Erreichung der gewünschten Restfeuchte erforderliche Trockenschleuderzeit tS errechnet sich aus: t S ∼ K a {h ET /h ETo } b t So {(dh/dt) o /(dh/dt)} c
    Figure imgb0001
  • Das Verhältnis der Filterkuchenhöhen beim Eintauchen der Waschflüssigkeit (hET) und beim Eintauchen der Mutterlauge (hETo) wird gebildet; die Abnahmegeschwindikeiten beim Eintauchen der Mutterlauge (dh/dt)o und beim Eintauchen der Waschflüssigkeit (dh/dt) werden berechnet und ebenfalls ins Verhältnis gesetzt. Die so ermittelten Werte werden mit den Exponenten b bzw c potenziert und mit dem Wert Ka, der von dem Maschinendaten abhängt, multipliziert. Schließlich wird der so erhaltene Wert noch mit einem Zeitwert tSo für einen normalen Trockenschleudervorgang multipliziert. Die Größe tSo kann berechnet, aus einem Erfahrungswert gebildet oder bei einem vorhergehenden Schleudervorgang gemessen werden. Die konstanten Exponenten a,b und c können berechnet oder durch Versuche ermittelt werden; sie ändern sich bei den einzelnen Chargen nicht.
  • Es ist auch möglich, statt der Werte für das Eintauchen der Mutterlauge (hETO,(dh/dt)o) vorher aus einem anderen Schleudervorgang ermittelte Werte zu verwenden oder konstant Werte in einer Konstanten C zusammenzufassen, sodaß t S ∼ C h ET ​ b /(dh/dt) c    ist.
    Figure imgb0002
  • Ferner ist es vorteilhaft, die konstanten a, b, c, K, tSo während des Betriebs der Zentrifuge in aufeinanderfolgenden Durchläufen gegebenenfalls zu optimieren.
  • Figur 4 zeigt den zeitlichen Füllhöhenverlauf für zwei unterschiedlich filtrierende Produkte aufgrund des Einflusses des chargenabhängigen Suspensionszulaufs. Die durchgezogene Linie gibt den normalen Chargenablauf wieder mit den Arbeitsgängen:
       Füllen, Filtern, Waschflüssigkeitszugabe, Abschleudern bis zum Eintauchpunkt ET₀, Trockenschleudern, Ausräumen
  • Die gestrichelte Linie zeigt im Vergleich dazu den Chargenablauf bei Kornvergrößerungen und Erhöhung der Zulaufkonzentration. Die Anstiegsgeschwindigkeit ist beim Füllen etwas geringer, da das Produkt besser filtert. Nach dem Erreichen des maximalen Pegelstandes wird das Füllventil geschlossen und der Flüssigkeitspegelstand fällt steiler ab. Nach dem Erreichen des Filtrat-Eintauchpunktes W1 kann sofort mit der Waschflüssigkeitszugabe begonnen werden; der Pegelstand sinkt schneller ab. Nach dem Eintauchpunkt ET1 beginnt die Trockenschleuderphase, die wegen des steilen Abfalls (dh/dt)₁ sehr viel kürzer sein kann als im Normalfall. Wenn die gewünschte Restfeuchte erreicht ist, kann bereits bei R1 mit dem Ausräumen begonnen werden. Anschließend kann der Zyklus wiederholt werden.
  • Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung der Prozeßsteuerung. Die an der Zentrifuge in Abhängigkeit von der Zeit zu messenden Größen h und hET werden dem Rechner eingegeben. Aus dem Differentialquotienten dh/dt während des Abfiltrierens der Mutterlauge am Punkt W und dem Differentialquotienten dh/dt während des Waschflüssigkeitsablaufs am Punkt ET wird die chargenabhängige Änderung der erforderlichen Trockenschleuderzeit zum Erreichen einer bestimmten Restfeucht am Punkt R in einem Prozeßrechner berechnet und als Taktzeit vorgegeben. Bei der Bestimmung der Abnahmegeschwindigkeit des Flüssigkeitspegels in der rotierenden Zentrifugentrommel kann statt des Differentialquotienten dh/dt auch der Mittelwert aus dem linearisierten Höhenabnahmeverlauf über der Zeit bzw. der Differenzenquotient Δh/Δt der Größen ermittelt werden. Dabei kann als Prozeßrechner ein Analogrechner oder ein Digitalrechner eingesetzt werden.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Filterzentrifuge in sich wiederholenden Filtrationszyklen,
       wobei jeder Zyklus das ein- oder mehrmalige Füllen der Zentrifugentrommel mit Suspension, das Trennen der Suspension in einen Feststoffanteil und eine Flüssigkeit, das anschließende Trockenschleudern des Feststoffanteils und das Ausschälen des nach dem Trockenschleudern verbleibenden Feststoffanteils, gegebenenfalls auch ein Waschen des Feststoffanteils vor dem Trockenschleudern umfaßt, und
       wobei der Füllhöhenstand in der Zentrifugentrommel und der Zeitpunkt des Eintauchens der freien Flüssigkeitsoberfläche in den Feststoffanteil erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet,
       daß die zeitliche Veränderung des Füllhöhenstandes (h) ermittelt und in Abhängigkeit von der Veränderung der Trockenschleudervorgang gesteuert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung aus dem Differentialquotienten (dh/dt) aus der Füllstandshöhe (h) und der Zeit (t) ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung aus dem Differenzenquotienten (Δh/Δt) aus der Füllstandshöhe (h) und der Zeit (t) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Veränderung der Eintauchzeitpunkt der freien Flüssigkeitsoberfläche ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Trockenschleuderzeit (tS) ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenschleuderzeit nach der folgenden Formel berechnet wird t S ∼ K a {h ET /h ETo } b t So {(dh/dt) o /(dh/dt)} c ,
    Figure imgb0003
     wobei:
    K   eine von den Maschinendaten abhängige Konstante,
    a,b,c   feste Exponenten,
    hETo   Höhe des Filterkuchens beim Eintauchen der Filterflüssigkeit
    tSo   eine vorgegebene Zeitspanne
    hET   Höhe des Filterkuchens beim Eintauchen der Waschflüssigkeit,
    h   die veränderliche Füllstandshöhe und
    tS   die Trockenschleuderzeit sind.
EP90122453A 1989-12-04 1990-11-26 Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Filterzentrifuge Expired - Lifetime EP0431426B1 (de)

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